铁碳平衡相图详解ppt课件.ppt

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1、目前应用的铁碳合金状态图是W(c)为0～6.69%的铁碳合金部分（即Fe-Fe3C部分），W(c)大于6.69％的铁碳合金在工业领域应用鲜见报道。1.铁碳合金状态图1.1以构成相标注的铁碳相图11.2以特性点标注的铁碳相图注：虚线、点划线的意义———尚未准确确定的数据、磁学转变线、有序－无序转变线。2①以稳定的化合物分割相图（Fe3C）；②以特殊的成分分割相图（钢*与铁的区分）；③确定各点、线、区的意义；④分析特征合金的结晶过程及其组织演化；⑤说明相图的实际应用2.1分析步骤2.铁碳相图的分析方法*——此

2、处讨论的钢仅限于碳钢，暂不涉及合金钢。3相邻相区的相数差1（点接触除外）——相区接触法则；三相区的形状是一条水平线，其上三点是平衡相的成分点。若两个三相区中有两个相同的相，则两水平线之间必是由这两相组成的两相区。单相区边界线的延长线应进入相邻的两相区。2.2铁碳相图的几何规律42.3铁碳相图的相区1）单相区（四个）：α-Fe——α-铁素体；γ-Fe——奥氏体；δ-Fe——δ-铁素体；L——液相区52）两相区(七个)：L+δδ+AL+A；L+Fe3C；A+F；A+Fe3C；F+Fe3C续前页63）三相区(两

3、个)L、A、Fe3C——ECF线：共晶线，是液相、奥氏体、渗碳体的三相共存线；A、F、Fe3C——PSK线，共析线，是奥氏体、铁素体、渗碳体的三相共存线。续前页72.4主要特性点1）A点纯铁的熔点，温度1538℃，W(c)=0%；2）C点共晶点，温度1148℃，W(c)=4.3%成分为C的液相，冷却到此温度时，发生共晶反应：Lc→Ld（AE+Fe3C）；3）D点渗碳体熔点，温度1227℃，W(c)=6.69%；84）E点碳在γ-Fe中的最大溶解度，温度1148℃，W(c)=2.11%；5）G点纯铁的同素异

4、晶转变点，冷却到912℃时，发生γ-F→α-Fe；6）P点碳在α-Fe中的最大溶解度，温度727℃，W(c)=0.0218%；续前页98）S点共析点，温度727℃，W(c)=0.77%成分为S点的奥氏体，冷却到此温度时，发生共析反应：As→P（Fp+Fe3C）；7）Q点600℃时，碳在α-Fe中的溶解度，W(c)=0.0057%；（冷至室温时，碳在α-Fe中的溶解度为0.0008%）；续前页10附：铁碳平衡图中所有的特性点112.5特性线1）ACD线液相线，由各成分合金开始结晶温度点所组成的线，铁碳合金在

5、此线以上处于液相。2）AECF线固相线，由各成分合金结晶结束温度点所组成的线。在此线以下，合金完成结晶，全部变为固体状态。3）ECF水平线共晶线，W(c)＞2.11%的铁碳合金，缓冷至该线（1148℃）时，均发生共晶转变，生成莱氏体。124）ES线碳在奥氏体中的溶解度曲线，通常称为Acm线。碳在奥氏体中最大溶解度是E点（W(c)=2.11％），随着温度的降低，碳在奥氏体中的溶解度减小，将由奥氏体中析出二次渗碳体Fe3CⅡ。5）GS线奥氏体冷却时开始向铁素体转变的温度线，通常称为A3线。续前页137）GP线

6、0＜W(c)＜0.0218%的铁碳合金，缓冷时，由奥氏体中析出铁素体的终了线。6）PSK水平线共析线，通常称为A1线。奥氏体冷却到共析线温度（727℃）时，将发生共析转变生成珠光体（P），W(c)＞0.0218%的铁碳合金均会发生共析转变。续前页148）PQ线碳在铁素体中的溶解度曲线。在727℃时，W(c)=0.0218%，溶碳量最大；在600℃时，W(c)=0.0057%。在727℃缓冷时，铁素体随着温度降低，溶碳量减少，铁素体中多余的碳将以渗碳体（三次渗碳体Fe3CIII）的形式析出。一般情况下，忽略

7、Fe3CIII的存在。以上各特性线的含义，均是指合金缓慢冷却过程中的相变。若是加热过程，则相反。续前页15附：铁碳平衡图中所有的特性线16一般所指铁素体系碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立方晶格。碳在α-Fe中的溶解度很小，727℃时0.0218%；室温时为0.0008%，几乎为零。其强度和硬度很低，塑性、韧性好。显微组织是明亮的多边形晶粒。2.6.1铁素体（Ferrite—F或α相）2.6各相（组织）名称及其定义172.6.2奥氏体（Austenite——A或γ相）奥氏体系碳溶于γ-Fe中所形成

8、的间隙固溶体，面心立方晶格。碳在γ-Fe中的溶碳量较高，1148℃时为2.11%；其强度和硬度比铁素体高，塑性、韧性也好。其晶粒呈多边形，晶界较铁素体平直。18渗碳体系铁与碳形成的化合物，碳含量为6.69％，具有复杂的晶体结构。其硬度很高，塑性和韧性很差，δ、Ak值接近于零，脆性很大。图中平直的白色条状物即为铁碳合金凝固时的一次渗碳体。2.6.3渗碳体（Cementite—Fe3C）192.6.4珠光体（Pearlite—P）